射頻前端芯片在Zigbee無線系統(tǒng)的應(yīng)用

作為個(gè)人網(wǎng)絡(luò)的短程無線通信協(xié)議——ZigBee，最大的特點(diǎn)就是低功耗、可組網(wǎng)，特別是帶有路由的可組網(wǎng)功能，理論上可以使ZigBee覆蓋的通訊面積無限擴(kuò)展。

ZigBee是IEEE802.15.4協(xié)議的代名詞，這個(gè)協(xié)議規(guī)定的技術(shù)是一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的雙向無線通信技術(shù)，主要適合于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備中，同時(shí)支持地理定位功能。

ZigBee通信“網(wǎng)絡(luò)”示意圖

有多種低功耗射頻前端集成芯片可以滿足Zigbee模塊的要求，例如低功耗藍(lán)牙、Thread、Z-Wave和低功耗Wi-Fi。其中的關(guān)鍵要求包括：在工業(yè)、科研和醫(yī)療應(yīng)用適應(yīng)度;低功耗;干擾避免和緩解機(jī)制;足夠的帶寬;互操作性;多供應(yīng)商支持和廣泛采用。

據(jù)此，文本提到地芯科技的面向Zigbee的全集成射頻功能的射頻前端芯片GC1106，它是2.4GHz頻段的ZigBee高效單芯片射頻前端集成芯片，由于該芯片有非常優(yōu)越的性能，高靈敏度、高效率、低噪聲、尺寸小以及低成本，使得GC1106對(duì)于Zigbee模塊的應(yīng)用而言是一種理想的集成式解決方案。

地芯科技GC1106方框圖

地芯科技GC1106應(yīng)用于Zigbee無線系統(tǒng)方案優(yōu)勢(shì)

首先，GC1106射頻前端單芯片具有低噪聲特性，其接收端噪聲系數(shù)僅為2.5dB，有效避免了信號(hào)干擾。同時(shí)，其采用CMOS工藝實(shí)現(xiàn)了單芯片器件的高集成度。集成帶諧波抑制的2.4GHz功率放大器(PA)、集成低噪聲放大器(LNA)、集成發(fā)射/接收開關(guān)控制電路，這樣可以大大提高收發(fā)效率，靈活性更高。

GC1106射頻前端單芯片的功能控制邏輯電路非常簡單，而且使用了少量的外圍器件，可以非常方便系統(tǒng)的整體集成設(shè)計(jì)，降低設(shè)計(jì)難度，減少了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了系統(tǒng)使用時(shí)的穩(wěn)定性。

GC1106射頻前端單芯片可以提供15dB信號(hào)接收增益，這樣就可以把天線接收到的微弱射頻信號(hào)放大，避免信號(hào)失真的同時(shí)減少噪聲的引入，在應(yīng)用系統(tǒng)中上實(shí)現(xiàn)信號(hào)更好、數(shù)據(jù)傳輸率更高的效果，可顯著擴(kuò)大無線系統(tǒng)的覆蓋范圍。芯片采用QFN16封裝，密封性能好，3╳3╳0.75mm尺寸非常節(jié)省空間。

此外，GC1106是一款工業(yè)級(jí)芯片，可在-40℃~85℃的環(huán)境下工作，使面向工業(yè)應(yīng)用的Zigbee模塊更加適應(yīng)極端的環(huán)境，保證應(yīng)用可靠性。

值得一提的是，地芯科技GC1106射頻前端集成單芯片解決方案可以將射頻部分和單片機(jī)部分集成在一起，節(jié)省外部電路的使用，不需要額外的MCU，綜合優(yōu)勢(shì)是節(jié)約降低成本、簡化設(shè)計(jì)電路、降低故障點(diǎn)。

審核編輯：湯梓紅